Mae cywirdeb cynhyrchu llinellau trawsyrru bwrdd RF yn gofyn am drachywiredd hynod o uchel. Y rheswm craidd yw bod llinellau trawsyrru PCB mewn senarios RF wedi esblygu o "gysylltwyr trydanol" cyffredin i gydrannau paramedr dosbarthedig craidd sy'n pennu perfformiad cylched yn uniongyrchol. Mae gwyriadau maint micro raddfa yn cael eu chwyddo gan effeithiau amledd uchel, gan arwain at ddiraddio perfformiad sylweddol.
Ar amleddau uchel, mae'r donfedd yr un maint â maint y wifren
Po uchaf yw amlder y signal RF, y byrraf yw'r donfedd. Pan fydd hyd y wifren yn fwy na λ/16, rhaid ei drin fel llinell drosglwyddo ac ni ellir ei drin fel gwifren arferol mwyach.
Yn y senario radar tonnau milimetr wedi'i osod ar gerbyd 77GHz, dim ond 2.1mm yw tonfedd y signal yn y bwrdd FR-4, a dim ond 0.13mm yw'r trothwy λ/16. Mae unrhyw geometreg gwifrau yn cymryd rhan yn uniongyrchol yn ymddygiad trydanol y gylched.
Ar y pwynt hwn, gall hyd yn oed ychydig o ficromedrau o wyriad lled llinell newid hyd trydanol y llinell drawsyrru yn uniongyrchol, gan achosi newid cam, ac arwain yn uniongyrchol at wyriad pwyntio trawst mewn systemau megis arae fesul cam a radar sydd angen cysondeb cyfnod hynod o uchel.
Mae goddefgarwch cywirdeb paru rhwystriant yn hynod o gyfyng
Y rhwystriant safonol diwydiant o 50 Ω yw "contract perfformiad" systemau RF, a gall hyd yn oed gwyriadau rhwystriant bach achosi adlewyrchiadau signal difrifol.
Gan gymryd y llinell microstrip 50 Ω o fwrdd FR4 fel enghraifft, am bob newid ± 10 μ m yn lled y llinell, bydd y rhwystriant yn gwyro gan ± 2 Ω, gan arwain yn uniongyrchol at ddirywiad colled dychwelyd.
Os yw'r gwyriad rhwystriant yn fwy na ± 10%, bydd y golled dychwelyd yn gostwng i lai na 26dB, a bydd cyfran y pŵer adlewyrchiedig yn cynyddu i 0.23%, gan ddefnyddio'r gyllideb gyswllt yn uniongyrchol, gan arwain at ddirywiad yn y ffigwr sŵn ar y pen derbyn, ac ni all y mwyhadur wneud iawn am golledion o'r fath.
Mae colled o dan effaith croen yn hynod sensitif i faint
Ar ôl i'r amlder fod yn fwy na 1GHz, nid yw'r cerrynt signal bellach yn llifo'n unffurf trwy drawstoriad y dargludydd, ond mae wedi'i grynhoi mewn haen denau ar lefel micromedr arwyneb y dargludydd.
Dim ond 1.3 μ m yw dyfnder croen signal 2.4GHz mewn dargludydd copr, ac ar 77GHz, mae dyfnder y croen yn llai na 0.4 μ m. Gall newidiadau bach mewn gwyriad lled llinell, garwedd ffoil copr, a chorydiad ochr ysgythru gynyddu'n sylweddol hyd llwybr cyfredol gwirioneddol y dargludydd, gan achosi colled mewnosod amledd uchel ychwanegol.
Mewn senarios tonnau milimetr, mae gwahaniaeth colled o 0.07dB / cm yn effeithio'n uniongyrchol ar ystod canfod y radar, sy'n ei gwneud yn ofynnol i garwedd ymyl y llinell drosglwyddo gael ei reoli o fewn 0.5 μ m, na ellir ei fodloni gan brosesau PCB cyffredin.
Rheolaeth gywir o crosstalk ac ymbelydredd electromagnetig
Mae cryfder cyplu maes electromagnetig rhwng llinellau cyfagos ar amleddau uchel yn uniongyrchol gysylltiedig â chymhareb y pellter rhwng y llinell a'r pellter tir dychwelyd. Gall hyd yn oed gwahaniaethau bylchu bach achosi i crosstalk ragori ar ddisgwyliadau dylunio.
Mae'r "rheol 3W" a ddefnyddir yn gyffredin yn y diwydiant RF yn ei gwneud yn ofynnol i'r pellter rhwng y llinell fod o leiaf dair gwaith lled y llinell. Dim ond trwy gywasgu'r goddefgarwch bylchau llinell i o fewn ± 0.5mil y gall y canlyniadau efelychu gydweddu'n llawn â'r perfformiad gwirioneddol ac osgoi croestalk signal rhwng sianeli cyfagos.
Gall mân ddiffygion geometrig fel corneli miniog 90 gradd a serrations ymyl mewn gwifrau fod yn gyfwerth ag antenâu bach sy'n pelydru egni allan ar amleddau uchel, gan achosi gollyngiadau signal a chyflwyno ymyrraeth electromagnetig ychwanegol, y mae'n rhaid eu hosgoi yn llwyr trwy brosesau ysgythru manwl uchel.